Erős mágneses tér csavarodik galaxisunk központi fekete lyuka körül

A Harvard Egyetem Asztrofizikai Központja (CfA) kutatói részvételével két új EHT (Eseményhorizont Teleszkóp) kutatás során létrehozták az első, polarizált fényben készült képet a Tejútrendszer központi fekete lyukáról, a SgrA*-ról. A felvétel azt mutatta meg, hogy a fekete lyuk pereme körül a mágneses tér erősen szervezett módon csavarodik meg. Az M87* és az SgrA* sok mindenben eltér, nemcsak a méretük és a tömegük más, ezért a szakemberek úgy gondolták, hogy a mágneses terük is különbözni fog – a felvétel azonban egészen mást mutat. A Tejútrendszer szívében lévő szupernagy tömegű fekete lyuk körüli mágneses tér szerkezete nagyon hasonlóan fest, mint az M87 galaxis központi fekete lyuka körüli, amelyet 2021-ben mutattak be. Ez arra utal, hogy általános lehet a fekete lyukak körüli erős mágneses tér. Az is előfordulhat, hogy az SgrA*-ban is lehet rejtett anyagsugár, amelynek létrejöttét az igen erős mágnesség teszi lehetővé.

A fény polarizációját az emberi szem nem képes érzékelni (de számtalan rovaré például már igen), ezért elsőre nehéz elképzelni, miről is van szó. A nem polarizált fény hullámai különféle síkokban mozognak, azonban különféle módszerekkel kiszűrhetjük közülük azokat a hullámokat, amelyek csak egy meghatározott síkban mozognak. Számos természeti, fizikai jelenség maga is kedvez a polarizációnak, például egy szivárvány kialakulásakor a vízcseppekben visszaverődő és megtörő fény erősen polarizálttá válik. Hasonló polarizációhoz vezet az a rendkívül erős és szabályos felépítésű mágneses tér, ami a fekete lyukak körül is létezik. Ez esetben a polarizáció merőleges lesz a mágneses erővonalakra, ezt pedig megfigyelhetik a csillagászok, és ennek köszönhetően egészen pontosan megalkothatják a mágneses tér képét.

Nem könnyű feladat azonban egy állandóan változó jelenségről polarizált fényben fotót készíteni, ehhez kifinomult eszközökre és módszerekre van szükség. A Tejútrendszer fekete lyuka, a SgrA* ráadásul sokkal inkább nyüzsgő célpont volt e vizsgálatok számára, mint az M87*, vagyis még bonyolultabb volt elkészíteni a felvételt. Több hónap elemző munkájával sikerült végül megjeleníteni az SgrA* körüli, igen dinamikus mágneses teret. Azzal, hogy mindkét fekete lyuk környezetéről sikerült elkészíteni e felvételeket, olyan összehasonlításokra nyílik lehetőség, amelyekben eltérő méretű és tömegű fekete lyukakat lehet összevetni. Ráadásul a technikáink javulásával még több efféle adatunk lesz.

Az Eseményhorizont Teleszkóp egy olyan rádióteleszkóp-hálózat, amelynek számtalan egyedi eszköz a része, és folyamatosan újabbak csatlakoznak. Ez a bővülés teszi lehetővé, hogy egyre jobb képeket alkothassanak a szakemberek a fekete lyukakról. A tervek közt szerepel az is, hogy mozgó felvételt készítsenek, amelyben fény derülhet a fekete lyukak körüli igen dinamikus folyamatokra, és megismerhetjük a lyukak viselkedésének további részleteit.